(57)【要約】  本発明は、センサネットワーク、Ｍ２Ｍ、ＭＴＣ、及びＩｏＴのための技術に関する。本発明は、上記技術に基づいた知能型サービス(例えば、スマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカー、あるいはコネクテッドカー、ヘルスケア、デジタル教育、小売業、セキュリティ及び安全関連サービス等)に活用できる。本発明は、生体情報に基づいて装備を制御する命令を生成する方法を提供し、その方法は、少なくとも一つの生体情報を獲得するステップと、格納された生体情報及び獲得された生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、判定した結果に従って格納された生体情報及び獲得された生体情報を用いて発熱量を計算するステップと、計算された発熱量に基づいて装備を制御する命令を生成するステップとを有する。
2019509452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの生体情報を獲得するステップと、
格納されている生体情報及び前記獲得した生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、前記判定した結果に従って前記格納された生体情報及び前記獲得した生体情報を用いて前記発熱量を計算するステップと、
前記計算された発熱量に基づいて装備を制御する命令を生成するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記計算された発熱量に基づいて装備を制御する命令を生成するステップは、
前記計算された発熱量を用いてユーザーの体感温度を計算するステップと、
前記体感温度に基づいて前記装備を制御する命令を生成し、前記生成した命令を前記装備に伝送するステップと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記体感温度は予測平均温冷感申告(ＰＭＶ)であり、
前記体感温度に基づいて前記装備を制御する命令を生成するステップは、
前記ＰＭＶが所定範囲内にない場合に前記装備を制御する命令を生成するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記生体情報は、心拍数に関する情報及び電気皮膚反応のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記格納されている生体情報は、心拍変動(ＨＲＶ)またはｐＮＮ５０が所定値以下である場合に測定された生体情報であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記装備は、空気の温度を調整するエアコン、音楽を出力するオーディオ、及びメッセージを伝送するサーバのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記ＰＭＶが所定範囲内にない場合に前記装備を制御する命令を生成するステップは、
前記ＰＭＶが正の値を有する場合、前記エアコンが設定温度を低くするように制御する命令を生成するステップと、
前記ＰＭＶが負の値を有する場合、前記エアコンが設定温度を高くするように制御する命令を生成するステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記格納されている生体情報及び前記獲得した生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定するステップは、
前記格納されている生体情報により指示される値に対する、前記獲得した生体情報により指示される値の変化率が、しきい値以上である場合、前記発熱量を計算すると判定するステップを有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記生体情報は心拍数に関する情報と電気皮膚反応のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記心拍数に関する情報はＮＮ５０であり、前記ＮＮ５０の変化率が１０％以上である場合、前記発熱量を計算すると判定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
所定時間の経過後に新たな生体情報を獲得するステップと、
前記所定時間の経過前に前記獲得された生体情報により指示される値に対して前記新たな生体情報により指示される値の変化率を反映して前記装備を制御する命令を生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１乃至１０のうち何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも一つの生体情報を獲得するセンサ部と、
格納された生体情報及び前記獲得された生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、前記格納された生体情報及び前記獲得された生体情報を用いて前記発熱量を計算し、前記計算した発熱量に基づいて外部装備を制御する命令を生成する制御部と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のうちいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置は、ウェアラブルデバイス及びスマートフォンのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
以前の生体情報を格納するメモリと、
周辺センサから少なくとも一つの生体情報を受信する通信部と、
前記格納された生体情報及び前記受信された生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、前記格納された生体情報及び前記受信された生体情報を用いて前記発熱量を計算し、前記計算した発熱量に基づいて外部装備を制御する命令を生成する制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体信号を用いて装備を制御する技法に関して、制御装置により生体信号に基づいて外部装備を制御する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットは、人間が情報を生成し消費する人間同士の間の接続ネットワークから、事物などの分散された構成要素間で情報をやりとりして処理するモノのインターネット(ＩｏＴ)へ進化している。ＩｏＥ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ)技術は、クラウドサーバとの接続を通じるビッグデータ処理技術などがＩｏＴ技術に結合された一つの例である。
【０００３】
ＩｏＴを実現するために、センシング技術、有無線通信及びネットワークインフラ、サービスインターフェース技術、及びセキュリティ技術のような技術要素が要求され、最近では事物間の接続のためのセンサネットワーク、Ｍ２Ｍ(Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ)、ＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)などの技術が研究されている。
【０００４】
ＩｏＴ環境では接続された事物により生成されたデータを収集及び分析して人間の生活に新しい価値を創出する知能型ＩＴ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ)サービスが提供される。ＩｏＴは、従来のＩＴ技術と多様な産業との間の融合及び複合を通してスマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカーまたはコネクテッドカー、スマートグリッド、ヘルスケア、スマート家電、先端医療サービスなどの分野に応用可能である。
【０００５】
ユーザーの状態情報に基づいて自動でエアコンのような電子装備を制御する方法が研究されている。
【０００６】
例えば、体感温度のようなユーザーの状態情報に基づいて温度を自動的に制御する方法が提案されている。このような方法で、エアコンのような装備（又は設備）は、ユーザーの体感温度を測定し、測定した体感温度に対して所定のルールに従って温度調節を実行する。
【０００７】
しかしながら、体感温度は、一種の公式により算出される一つの値を目安としてよい場合があるが、より一般的に言えば、個々の人が感じる温度は異なるので、すべての人に共通に適用される一つの体感温度は必ずしも妥当でない。さらに、同一の体感温度であっても、ユーザーの状況(例えば、疲労度、興奮状態など)に従って希望する温度変化(すなわち、温度増加または温度減少）が異なり得る。
【０００８】
同一の体感温度に対して所定の方法のみで温度調整を実行する場合、各ユーザーにとって、温度調整は実際には希望通りでないかもしれない。すなわち、温度に対するユーザーの感覚は主観的であり、同一の物理的環境でも置かれた状況及び生理状態などに応じてユーザーの希望する温度調整は異なることがある。
【０００９】
したがって、同一の環境でも個人ごとに異なる状態情報を外部装備の制御に利用できる技法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、ユーザーの生体情報に基づいて、実際に装備の制御が要求されるか否かを判定して上記装備を制御する技法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、装備の制御が要求される状況である場合に、ユーザーが実際に希望する装備の制御方向を適切に判定する技法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、ユーザーの状態情報を周期的に測定し、測定した状態情報を装備制御に継続して反映する技法を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、ユーザーの生体信号に基づいて発熱量の計算が必要であるか否かを把握し、発熱量の計算が必要である場合に要求される温度変化の方向及び程度を適切に決定して温度調整を実行する技法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、物理的環境の変化、ユーザーの状態変化、または生理状態の変化に従って個人化された状態を適切に判定する技法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、物理的活動量を中心に計算される統計的推定値でなく、ユーザーの実際の発熱量の計測によりユーザーが希望する温度変化を一層正確に決定する技法を提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明の他の目的は、ユーザーの状態情報を周期的に測定し、測定した状態情報を温度変化に持続的に反映する技法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、生体情報に基づいて装備を制御する命令を生成する方法が提供される。その方法は、少なくとも一つの生体情報を獲得するステップと、格納されている生体情報及び前記獲得した生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、前記判定した結果に従って前記格納された生体情報及び前記獲得した生体情報を用いて前記発熱量を計算するステップと、前記計算された発熱量に基づいて前記装備を制御する命令を生成するステップとを有する。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、生体情報に基づいて外部装備を制御する命令を生成する装置が提供される。その装置は、少なくとも一つの生体情報を獲得するセンサ部と、格納された生体情報及び前記獲得された生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、前記格納された生体情報及び前記獲得された生体情報を用いて前記発熱量を計算し、前記計算した発熱量に基づいて前記外部装備を制御する命令を生成する制御部とを含む。
【００１９】
さらに、本発明の他の態様によれば、生体情報に基づいて外部装備を制御する命令を生成する装置が提供される。その装置は、以前の生体情報を格納するメモリと、周辺センサから少なくとも一つの生体情報を受信する通信部と、前記格納された生体情報及び前記受信された生体情報を用いて発熱量を計算するか否かを判定し、前記格納された生体情報及び前記受信された生体情報を用いて前記発熱量を計算し、前記計算した発熱量に基づいて前記外部装備を制御する命令を生成する制御部とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、ユーザー装置がユーザーの状態を測定して発熱量の計算が必要であるか否かを自身で判定でき、ユーザーの状態に適合した外部装備の動作を決定できる効果を有する。
【００２１】
本発明は、装備を制御する装置がユーザーの状態情報から感情の変化を感知し、感情の変化を、上記機器を制御するか及びどのように制御するかを決定するために利用することができる。
【００２２】
本発明は、装備を制御する装置がユーザーの感情変化を感知し、上記変化の発生を通じて発熱量の計算動作をトリガリングでき、ユーザーの実際発熱量に基づいて正確で適切な温度調整方向を決定できる効果がある。
【００２３】
本発明は、ユーザーの状態情報を周期的に測定することによって、ユーザーの感情変化を温度調整動作に持続して反映し、個人化された温度調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による装備制御技法が適用されるシナリオの一例を示す図である。
【図２】本発明による制御装置の装備制御方法の一例を示す図である。
【図３】ユーザーの感情状態が普通である場合に測定される生体信号の一例を示す図である。
【図４】ユーザーの感情状態が悲しみである場合に測定される生体信号の一例を示す図である。
【図５】ユーザーの感情状態が恐れである場合に測定される生体信号の一例を示す図である。
【図６】ユーザーの感情状態が幸せである場合に測定される生体信号の一例を示す図である。
【図７】感情状態を大きく４つの状態に区分した一例を示す図である。
【図８】本発明による制御装置がＨＲ０を決定する方法の一例を示す図である。
【図９】本発明による制御装置がクラウドサーバである場合の具体的な制御方法の手順を示す図である。
【図１０】本発明による技法が宅内で実現されるシナリオの一例を示す図である。
【図１１】本発明による技法が車両で実現されるシナリオの一例を示す図である。
【図１２】本発明による制御装置(ウェアラブルデバイスまたはスマートフォン）を示す構成図である。
【図１３】本発明による制御装置がホームゲートウェイまたはクラウドサーバのような別の装置である場合の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
下記の説明で、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にしないように、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義されたものであって、ユーザー、オペレータの意図、又は慣例によって変わり得る。したがって、上記用語は、本明細書の内容全体に基づいて解釈されなければならない。
【００２７】
本発明の詳細な説明に先立って、本明細書で使用されるいくつかの用語に対する意味の例を提示する。しかしながら、本発明の範囲は以下に提示する例に限定されるものではないことに注意すべきである。
【００２８】
装置のうちの或る装置は、装備を制御する動作を実行する主体である。したがって、上記装置は、‘制御装置’と称される。上記装置は、自らユーザーの生体情報を測定してもよいが、ウェアラブルデバイスにより測定された生体情報を受信してもよい。上記装置は、生体情報を用いて装備を制御する命令を生成し、この命令を装備に伝送できる。上記装置は、ユーザーにより所持される端末や身に付けるウェアラブルデバイスであってもよく、ユーザーにより接触される自動車の運転台、シート、取手、または室内カメラであってもよく、ウェアラブルデバイスと通信する外部装置(例えば、ホームゲートウェイまたはクラウドサーバ)であってもよい。
【００２９】
装備は、上記装置により制御される客体（又は制御対象）である。上記装備は、装置を含んでよいが、装置と分離された別の装置で実現されることも可能なので、‘外部装備’または‘被制御装置’とも呼ばれてよい。装備は、制御装置により制御されるすべてのタイプの装置を意味する。例えば、上記装備は、空気温度を調整するエアコンまたは暖房器、湿度を調整する加湿器または除湿機、音楽を出力するオーディオ、(エアコン、熱線、通風シートなどを含む)自動車、各種フィットネス装備、またはユーザーにメッセージを送信するメッセージサーバのような装置でありうる。
【００３０】
生体情報は生命体から測定されるすべてのタイプの情報を意味し、特に本発明における生体情報は、心拍数(ＨＲ)関連情報、脳波(ＥＥＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｍ)関連情報、電気皮膚反応(Ｇａｌｖａｎｉｃ  Ｓｋｉｎ  Ｒｅｓｏｎｓｅ：ＧＳＲ)関連情報、呼吸時間、または皮膚温度などの情報のうち少なくとも一つでありうる。
【００３１】
本発明による技法は、ユーザーの生体情報を測定し、測定した生体情報に基づいてユーザーにより発生した熱量(すなわち、発熱量）を計算するか否かを判定する動作を含み、この発熱量の計算が要求される場合に発熱量を測定し、発熱量に基づいて装備により実行される動作を決定し、命令を生成する動作を含むことができる。例えば、発熱量を計算するか否かの判定動作は、ユーザーの感情変化を判定する動作を含むことができる。
【００３２】
図１は、本発明による装備制御技法が適用されるシナリオの一例を示す。
【００３３】
アームバンド(ａｒｍ  ｂａｎｄ)のようなウェアラブルデバイスは、ユーザーの皮膚に接触する形態で着用できる。ウェアラブルデバイスは、接触式センサを通じて獲得可能な情報、すなわち心拍数及び電気皮膚反応(ＧＳＲ)、脳波(ＥＥＧ)、皮膚表面温度、及び呼吸時間のような生体情報を測定(または獲得)し格納することができる(１００)。あるいは、カメラ、赤外線カメラ、熱画像カメラのような非接触式センサが生体情報の獲得に利用される。例えば、カメラはユーザーの表情または行動を分析するために使用され、赤外線カメラはユーザーの瞳孔の動きまたは瞳孔の拡張状態、まぶたの開閉程度を測定するために使用され、熱画像カメラはユーザーの実際の体温を測定するために使用され得る。
【００３４】
ウェアラブルデバイスまたは各種カメラを通じて測定される生体情報は、多様な追加情報の決定に使用できる。例えば、心拍数情報は、ユーザーのストレス状態、興奮状態、または心血管系の疾病有無の判断に利用されてもよい。脳波情報は、認知症(ｄｅｍｅｎｔｉａ)のような脳疾患の判定、ユーザーの集中力の測定、または感情変化の決定に利用されてもよい。電気皮膚反応及び皮膚温度は、ユーザーの感情変化、ストレス状態、または興奮状態の決定に利用されてもよい。呼吸時間情報は、ユーザーの心血管系の疾病有無の判定、またはユーザーの興奮状態の決定に利用されてもよい。カメラを通じて獲得可能なユーザーの表情または瞳孔の動きに関する情報もユーザーの感情変化や興奮状態の判定に利用されてもよい。
【００３５】
平常時の生体情報は、ユーザーごとに異なることがある。したがって、生体情報の特定値を装備制御の基準として判断することは、異なる生体情報の特性を有するユーザーに対する希望を満たすことができないかもしれない。したがって、本発明による技法は、生体情報の変化に基づいてユーザーの状態変化(すなわち、感情変化)を感知し、状態変化に従って装備を制御するか否かを判定する。
【００３６】
例えば、装備を制御する制御装置(例えば、ウェアラブルデバイス）は、予め格納された生体情報と獲得した(ステップ１００で測定した)生体情報を用いて装備に対する制御が必要であるか否かを判定する(１１０)。具体的に、制御装置は、既に格納されている生体情報と獲得したばかりの生体情報を用いてユーザーの発熱量を計算するか否かを判定できる。それによって、制御装置は、ユーザーの現在状態が装備の制御を必要とする状態(すなわち、感情が変化した状態)にあるか否かをより正確に判定可能になる。ここで、格納された生体情報は、ステップ１００以前に測定及び格納された生体情報を意味する。制御装置は、(段階１００の)アームバンド、ヘアーバンド、スマートグラスのようなウェアラブルデバイス、カメラ、赤外線カメラ、熱画像カメラでありうる。さらに、上記装置は、ユーザーが所持するスマートフォンでもよいし、あるいは測定された生体情報をウェアラブルデバイスから受信したホームゲートウェイまたはクラウドサーバのような別の装置でもよい。
【００３７】
このとき、制御装置により使用される生体情報は、センサの接触位置またはウェアラブルデバイスの種類に従って異なることがある。例えば、アームバンドは皮膚表面温度、脈波、心電図、電気皮膚反応などを使用し、ヘアーバンドは皮膚表面温度、脈波、心電図、電気皮膚反応、脳波などを使用することができる。スマートグラスは、皮膚表面温度、脈波、心電図、電気皮膚反応、脳波、瞳孔の動きを使用できる。スマートフォンは、スマートフォンを通じて収集される音声情報を使用してもよいし、スマートフォンに接続されている他のウェアラブルデバイスで測定した生体情報を使用してもよい。その他にも、スマート衣類または挿入型装置(例えば、イヤホン、イヤーセット）のようなウェアラブルデバイスを通じて測定される生体情報が装備制御に利用されてもよい。また、ホームゲートウェイまたはクラウドサーバのような別の装置は、ユーザーのウェアラブルデバイス、スマートフォン、または室内環境に設置されている他のセンサにより測定される情報または外部で測定された(例えば、病院で測定された)生体情報を活用してもよい。本発明による感情変化の決定に利用される装置は、ウェアラブルデバイスに限定されるものではない。例えば、制御装置は、テレビ(ＴＶ)、エアコンなどに備えられるカメラを利用してユーザーの行動パターン及び感情変化を推定し、ユーザーがＴＶで視聴しているコンテンツ情報またはホームシアターで再生している音楽情報に基づいてユーザーの感情変化を推定することもできる。
【００３８】
上記装備の制御が必要であると判定される場合でも、ユーザーが実際に必要とする装備制御の方向を判断せずに所定のルールに従って装備を制御する場合、そのユーザーにとって、本当に希望する装備の制御は実行されていない。したがって、本発明による技法は、生体情報を用いて装備制御に必要な状態情報(例えば、発熱量または体感温度)を生成し、状態情報に従って装備の制御方法を決定する。例えば、制御装置が発熱量を計算すると判定される場合、制御装置は、予め格納されている生体情報と獲得した生体情報を用いてユーザーにより発生される熱量(ｍｅｔａｂｏｌｉｃ)（Ｍまたは代謝量)を計算し、発熱量に基づいてユーザーの実際体感温度を計算することができる(１３０)。例えば、体感温度は、予測平均温冷感申告(Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｖｏｔｅ：ＰＭＶ)値として計算される。ＰＭＶは、-３乃至３の値を有し、ＰＭＶが-０.５以上０.５以下の値を有するとき、ユーザーは、装備の制御を必要としない快適な状態にあると判定することができる。
【００３９】
したがって、制御装置は、状態情報に基づいて装備の動作を制御するための命令を生成し伝送することができる。
【００４０】
例えば、計算されたＰＭＶが-０.５未満または０.５超過の値を有する場合、制御装置は、装備の制御のための命令語を生成し、命令語を装備に伝送できる。例えば、制御装置は、空気の温度を調整するエアコンに設定温度の変更を指示する命令、または風速を変更する命令を伝送できる(１４０)。このとき、制御装置は、他の様々な要素(例えば、電力量、ユーザーの数など）を考慮してどんな制御命令を下すか決定できる。例えば、現在温度が外部温度に比べて十分に低く、設定温度をより低くするために消耗される電力量よりも、風速を強くするために消耗される電力量の方が少ない場合、風速を強くするように調整してもよい。他の例において、室内に多数のユーザーが存在し、多数のユーザーが現在温度に対して不満足であると判断される場合、制御装置は、風速を調整する代わりに設定温度を調整することもできる。
【００４１】
他の例において、制御装置は、ユーザーの状態が快適でない状態にあるというお知らせメッセージをユーザー(例えば、子供（例えば、赤ちゃん）または患者)または他のユーザー(例えば、保護者)に伝送するようにとの命令をメッセージサーバに伝送できる(１４２)。
【００４２】
他の例では、制御装置は、オーディオのような装備にユーザーの状態変更に適合した音楽を再生するようにとの命令を伝送することもできる(１４４)。
【００４３】
図２は、本発明による制御装置の装備制御方法の一例を示す。
【００４４】
制御装置は、ユーザーの生体信号を測定できる(２００)。あるいは、生体信号の測定は、制御装置でなく他の装置で実行されうる。生体信号は、例えば心拍数(心臓拍動数：ＨＲ)、脈波伝播時間、電気皮膚反応(ＧＳＲ)、皮膚温度、呼吸時間、または脳波(前頭葉脳波、頭頂葉脳波)などがある。このような生体信号の例、及び生体信号の測定部位、測定可能センサの例が以下の表に示される。
【００４５】
【表１】
2019509452.tif 000003
例えば、生体信号が心拍数である場合、皮膚付着型のＥＣＧ(ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈ)センサまたはＰＰＧ(ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ)センサにより、心拍数平均、心拍変動(Ｈｅａｒｔ  Ｒａｔｅ  Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ：ＨＲＶ)、ＳＤＮＮ(Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｏｒｍａｌ  ｔｏ  Ｎｏｒｍａｌ  ｉｎｔｅｒｖａｌ)、ＲＭＳＳＤ(ｓｑｕａｒｅ  ｒｏｏｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅｄ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｏｆ  ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  ｎｏｒｍａｌ  ｔｏ  ｎｏｒｍａｌ  ｉｎｔｅｒｖａｌｓ)、ＮＮ５０(Ｎｏｒｍａｌ  ｔｏ  Ｎｏｒｍａｌ  ｉｎｔｅｒｖａｌ  ５０：全体ＮＮのうち連続するＮＮへの変移が５０ｍｓ以上である間隔の比）、ＨＦ(Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)、またはＬＦ(Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)のような生体情報が測定(獲得)されうる。他の例において、生体信号が電気皮膚反応(ＧＳＲ)である場合、ＧＳＲセンサにより電気皮膚反応平均または零交差率のような生体情報が測定(獲得)できる。他の例において、生体信号が脳波である場合、パッチ形態のＥＥＧセンサにより前頭葉脳波または頭頂葉脳波が測定(獲得)できる。脳波は、δ波、θ波、α波、β波、またはγ波でありうる。
【００４６】
制御装置は、測定された生体信号を分析して(例えば、ＮＮ５０、電気皮膚反応平均のような)少なくとも一つの生体情報を獲得できる(２０５)。
【００４７】
制御装置は、獲得された生体信号を用いてユーザーの現在状態が装備の制御のための発熱量の計算が必要であるか否かを判定できる(２１０)。例えば、予め格納されている生体情報により指示される値対獲得された生体情報により指示される値の変化率が基準値(しきい値)以上である場合、制御装置は、発熱量を計算すると判定される。すなわち、本発明による技法は、生体情報の変化がユーザーの感情変化を高い正確度で反映することを使用する。
【００４８】
図３は、ユーザーの感情状態が普通である場合に測定される生体信号の一例を示す。図３において、生体信号の横軸は時間を示し、脈波、皮膚温度、電気皮膚反応、脳波の縦軸は、各々電圧[Ｖ]、温度[Ｔ：華氏温度]、電圧[Ｖ]、電圧[Ｖ]を示す。相対的に普通状態である場合、脈波は間欠的に振動し、電気皮膚反応の振幅は大きくないことがわかる。
【００４９】
図４は、ユーザーの感情状態が悲しさである場合に測定される生体信号の例を示す。図４において、生体信号の横軸は時間を示し、脈波、皮膚温度、電気皮膚反応、及び脳波の縦軸は、各々電圧[Ｖ]、温度[Ｔ：華氏温度]、電圧[Ｖ]、及び電圧[Ｖ]を示す。相対的に悲しみ状態である場合、脈波はよく振動し、電気皮膚反応の振幅は大きくないことがわかる。
【００５０】
図５は、ユーザーの感情状態が恐れである場合に測定される生体信号の一例を示す。図５において、生体信号の横軸は時間を示し、脈波、皮膚温度、電気皮膚反応、及び脳波の縦軸は、各々電圧[Ｖ]、温度[Ｔ：華氏温度]、電圧[Ｖ]、及び電圧[Ｖ]を示す。相対的に恐れ状態であるとき、脈波は間欠的に振動し、電気皮膚反応の振幅は大きいことがわかる。
【００５１】
図６は、ユーザーの感情状態が幸せである場合に測定される生体信号の一例を示す。図６において、生体信号の横軸は時間を表し、脈波、皮膚温度、電気皮膚反応、及び脳波の縦軸は、各々電圧[Ｖ]、温度[Ｔ：華氏温度]、電圧[Ｖ]、及び電圧[Ｖ]を表す。相対的に幸せ状態であるとき、脈波は大きく振動し、電気皮膚反応の振幅は大きくないことがわかる。
【００５２】
図３乃至図６では、各々４つの例示的感情状態(普通、悲しみ、恐れ、幸せ)に対して各々脈波(図３の(ａ)、図４の(ａ)、図５の(ａ)、図６の(ａ)）の波形、皮膚温度(図３の(ｂ)、図４の(ｂ)、図５の(ｂ)、図６の(ｂ)）の波形、電気皮膚反応(図３の(ｃ)、図４の(ｃ)、図５の(ｃ)、図６の(ｃ)）の波形、脳波(図３の(ｄ)、図４の(ｄ)、図５の(ｄ)、図６の(ｄ)）の波形を示す。一般的に、刺激がない場合、心拍は遅くなり、興奮時に心拍数は増加する。また、電気皮膚反応は、交感神経系の活性化程度を意味し、感性変化が大きいとき、振幅が増加し、活性化程度が増加する。また、α波は安定状態で増加し、β波は不安な状態で増加し、θ波は集中状態で増加し、γ波は焦り状態で増加し、δ波は睡眠状態で増加する傾向を有する。
【００５３】
図７は、感情状態を大きく４つの状態に区分して示す。図７において、右上端に位置した第１四分面７００は、高い覚醒の肯定的感情状態(例えば、幸せ)を示す。右下端に位置した第４四分面７３０は、低い覚醒の肯定的感情状態(例えば、平穏)を示す。左上端に位置した第２四分面７１０は、高い覚醒の否定的感情状態(例えば、恐れ)を示す。左下端に位置した第３四分面７２０は、低い覚醒の否定的感情状態(例えば、悲しみ)を示す。感情の状態は、様々な生体情報の単一または組み合わせであると判定可能である。測定される生体情報の正確度が上昇し、あるいは蓄積された生体情報量が多くなり、あるいは組み合わせる生体情報の種類(個数)が増加するほど感情判定の正確度を高くすることができる。
【００５４】
本発明による制御装置は、感情の方向性を決定できる。具体的に、制御装置は、感情状態の変化のうち肯定的感情状態から否定的感情状態への変化、すなわち図４の第１四分面または第４四分面から第２四分面または第３四分面への遷移を装備制御が必要な状態変化であると判定できる。感情状態の変化を感知するために、本発明は、心拍数に関する情報と電気皮膚反応に関する情報を利用する方案を提案する。２個の情報を利用する場合、およそ７９％の正確度で感情変化を感知することができる。
【００５５】
表２は、感情状態を指示する生体情報の変化を示す。
【００５６】
【表２】
2019509452.tif 000004
表２を参照して、感情状態を判断できる。例えば、予め格納された心拍変動対現在の心拍変動の変化が２０％以上である場合、心拍変動は不安定であると判定され、制御装置は、心拍変動が不安定な場合に可能な感情状態が恐れまたは悲しみ状態であると判定できる。他の例では、現在のＮＮ５０の数値が予め格納されたＮＮ５０に対して１０％以上増加した場合、ＮＮ５０は高いと判定され、制御装置は、ＮＮ５０が高い場合に可能な感情状態が恐れ状態であると判定できる。他の例で、現在の電気皮膚反応が予め格納された電気皮膚反応に対して５％増加した場合、電気皮膚反応の活性化程度は‘活性’であると判定され、制御装置は、活性化程度が‘活性’である場合に可能な感情状態が幸福または恐れ状態であると判定できる。他の例で、制御装置は、生体情報をすべて総合し、現在感情状態は、第２四分面に位置する恐れ(すなわち、不快)状態であると判定し、装備制御が必要な状態であると判定することができる。あるいは、制御装置は、生体情報の変化率（又は差分）の大きさを感情変化の強度(強さ)に比例すると判定することもできる。
【００５７】
図２のステップ２１０において、変化率が基準値未満である場合、制御装置は、装備に対する制御が必要であるか否かを判定する必要がないと決定できる。すなわち、制御装置は、ユーザーの発熱量の計算が必要でないと判定できる。このとき、制御装置は、測定された制御情報を格納し(２３５)、次の周期までいかなる動作も実行しないことがある。
【００５８】
ステップ２１０において、変化率が基準値以上である場合、制御装置は、装備に対する制御が必要であるか否かを判定する必要があると決定できる。すなわち、制御装置は、ユーザーの発熱量の計算が必要であると判定できる。この場合、制御装置は、測定された生体情報及び予め格納された生体情報を用いてユーザーの実際の発熱量(Ｍまたは代謝量）を計算し(２１５)、計算された発熱量を用いてユーザーの体感温度を計算できる(２２０)。
【００５９】
望ましくは、予め格納された生体情報は、ユーザーのストレスがほとんどない状態、すなわち基本状態での生体情報である。
【００６０】
生体情報を利用する実際の発熱量の計算(２１５）は、次の式により実行できる。
【００６１】
＜式１＞
ＨＲ＝ＨＲ０＋ＲＭ＊（Ｍ−Ｍ０）
＜式２＞
ＲＭ＝（ＨＲｍａｘ−ＨＲ０）／（ＭＷＣ−Ｍ０）
＜式３＞
ＨＲｍａｘ＝２０５−０．６２Ａ
＜式４＞
ＭＷＣ＝（４１．７−０．２２Ａ）Ｐ０．６６６  ［Ｗ／ｍ２］（男性の場合）
ＭＷＣ＝（３５．０−０．２２Ａ）Ｐ０．６６６  ［Ｗ／ｍ２］（女性の場合）
ここで、ＨＲは現在の心拍数であり、ＨＲ０は、基本状態での心拍数であって、暑くもなく寒くもない中立的熱環境での休息時の心拍数である。ここで、基本状態とは、ユーザーの動きが少なく、ストレスのない安定した状態をいう。例えば、ＨＲ０は、心拍変動またはｐＮＮ５０(＝ＮＮ５０/心拍数）のような状態情報が所定値以下である状態で測定された心拍数または心拍数から類推可能なストレス情報値がストレスを受けない状態を指示するときに測定される心拍数として定義されうる。ｐＮＮ５０が低い値を示すほどユーザーはストレスを受けない状態にあると判定され得る。ＨＲｍａｘは、ユーザーが走りをする場合のように理論上最大値の活動量を表す場合の最大心拍数であり、ＨＲｍａｘは推定値が利用されうる。
【００６２】
ＲＭは、活動による心拍数の増加に対する比率を示し、Ｍは発熱量(すなわち、活動量）を示し、Ｍ０は休息状態の発熱量を示す。Ｍ０は基礎代謝量に置き換えられる。ＭＷＣは最大作業量を示し、Ｐは体重、Ａは年を各々示す。
【００６３】
上記の式を整理すると、ユーザーの実際の発熱量Ｍは、次の式のように現在の心拍数(すなわち、生体情報)とあらか予め格納されている心拍数との差を用いて計算されることがわかる。
【００６４】
＜式５＞
【数１】
2019509452.tif 000005
発熱量を用いて計算される体感温度(２２０）は多様な種類がありうる。このような体感温度は、気温と風速を考慮して計算される従来の体感温度以外にも、風速、湿度、放射温度を共に考慮する有効温度(Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：ＥＴ)、湿度、及び風速だけでなく活動量と着衣量を考慮して計算される新有効温度(Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｎｅｗ  ＥＴ：ＳＥＴ)を含む。また、湿度は考慮せずに気温、活動量、着衣量、及び風速のみを考慮する作用温度も体感温度の一種である。本発明による技法は、ＩＳＯ(Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ)７７３０に定義されているように、体感温度として気温、(対流による)気流、湿度、放射温度、活動量、及び着衣量を考慮して、次の式のように決定されるＰＭＶ(Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｖｏｔｅ)を利用できる。
【００６５】
＜式６＞
【数２】
2019509452.tif 000006
ここで、Ｗは外部仕事(ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｗｏｒｋ）の単位であって、大部分の活動で０に設定される。ｆclはユーザーが裸体である場合、人体表面積に対するユーザーの着衣時に人体表面積比率を表し、ｔairは空気温度を表し、Ｐaは水蒸気分圧(単位：パスカル）を表し、ｔclは衣服の表面温度を、ｔmrtは平均放射温度(ｍｅａｎ  ｒａｄｉａｎｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を表し、ｈcは対流熱伝逹係数を表す。着衣時の人体表面積比率計算のための衣服量は、現在平均気温及び季節感による平均的な身なりを仮定して決定できる。上記＜式６＞により決定されるＰＭＶ値は-３乃至３の値を有することができる。
【００６６】
制御装置は、計算された体感温度に基づいて装備の制御方法を決定することができる(２２５)。例えば、体感温度は、ＰＭＶ値として計算され、ＰＭＶ値が所定範囲(例えば、-０.５≦ＰＭＶ≦０.５)内にない場合に装備を制御する命令を生成/伝送し(２３０)、ＰＭＶ値が所定範囲内にある場合に装備を制御する命令を生成/伝送しないことがある。装備は、例えばエアコンであり得るが、ＰＭＶ値が所定範囲内になく、ＰＭＶ値が正である場合、制御装置は、エアコンの設定温度を低くするようにとの命令を生成して伝送できる。また、ＰＭＶ値が所定範囲内になく、ＰＭＶ値が負である場合、制御装置は、エアコンの設定温度を高くするようにとの命令を生成して伝送することができる。
【００６７】
表３は、制御装置がＰＭＶ値に基づいて温度調節のために装備を制御する動作を示す。
【００６８】
【表３】
2019509452.tif 000007
制御装置は、計算されたＰＶＭ値に基づいてＰＭＶが-０.５乃至０.５の間の値になるように冷房装備、暖房装備、加湿器、除湿機の動作(気流温度、気流速度、気流方向、湿度増減）を制御する命令を生成し伝送できる。例えば、現在のＰＭＶが０.５超過である場合、制御装置は、目標ＰＭＶ０.３を達成するためにエアコンの設定温度を低く、あるいは風速を増加させる制御命令を生成できる。他の例において、現在のＰＭＶが-０.５未満である場合、制御装置は、目標のＰＭＶ-０.３を達成するためにエアコンの設定温度を高め、あるいは風速を減少させる制御命令を生成することもできる。すなわち、制御装置は、制御命令の種類を決定することにおいて設定温度と風速を単独にまたは組み合わせて決定できる。
【００６９】
制御装置は、外部の要因(例えば、冷房効率、電力量、人員数)を考慮して装備の制御動作を決定することができる。例えば、室外と室内の気温差が所定値以上である場合、設定温度を追加して低くするかあるいは高くすることは、冷/暖房の効率を落とすと判定し、風速を増加させる制御命令を生成できる。他の例では、室内に多数のユーザーが存在し、多数のユーザーの感情状態が不快を表す場合、制御装置は、風速を増加させることでなく、冷房効率が落ちても設定温度を低くするようにとの制御命令を生成することができる。
【００７０】
他の一例において、外部気温に比べて室内気温が十分に低くてこれ以上設定温度を調節することが不可能であり、あるいはユーザーに満足感を与えないと判定される場合、ユーザーに着衣または脱衣などを指示するメッセージを伝送することもできる。
【００７１】
他の一例において、空間に多数のユーザーが存在する場合、制御装置は、多数のユーザーの感情変化が発生するか否かを確認し、感情変化が発生するユーザーの数が所定値以上である場合に感情変化が発生したユーザーの発熱量またはＰＭＶを考慮して装備制御が必要であるか否かを判定し、必要な場合、装備を制御するための命令を生成することができる。
【００７２】
他の例において、空間に多数のユーザーが存在する場合、制御装置は、多数のユーザーの感情変化が発生するか否かを確認し、少数のユーザー(全体ユーザーのうち所定比率以下のユーザー)にのみ感情変化が発生する場合、感情変化が発生したユーザーに風を送るように風の方向を調整するように制御命令を生成することができる。
【００７３】
他の例において、空間に多数のユーザーが存在する場合、制御装置は、ユーザーのウェアラブルデバイスで測定した外部温度を用いて室内環境内の部分的な空間に対するＰＭＶを計算し、部分的な空間が位置した方向に風の方向を調整するように制御命令を生成することもできる。
【００７４】
あるいは、制御装置は、ステップ２１０での状態判定の結果(すなわち、変化率)を格納する動作をさらに実行し、次に(すなわち、所定時間の経過後に)装備の制御動作を実行する場合、状態情報の変化率の大きさを格納された変動率と比較し、上記変化率がさらに増加するか否かを装備制御動作に反映できる。
【００７５】
表４は、状態情報に基づいたユーザーの感情変化をフィードバックして装備制御に利用する動作を示す。
【００７６】
【表４】
2019509452.tif 000008
例えば、フィードバックにより指示されるユーザーの感情変化が快適感増加を示す場合(すなわち、状態情報の方向性の変化及び変化量の増加)、制御装置は、現在計算されたＰＭＶ、測定温度、気流速度などをユーザーの選好値として登録する動作をさらに実行し、選好度を装備制御に利用できる。他の例では、フィードバックにより指示されるユーザーの感情変化が不快感の増加を示す場合(すなわち、状態情報の方向性の維持及び変化量の増加)、制御装置は、現在目標に設定されたＰＭＶ値より±０.５高いＰＭＶ値を有するようにエアコンを追加制御できる。
【００７７】
あるいは、フィードバックによる装備制御が実行され、所定時間の経過後に再びユーザーの感情変化を測定(２次フィードバック)し、測定した感情変化を追加的に装備制御に利用できる。このとき、２次フィードバックにより指示されるユーザーの感情変化が２次快適感の増加を示す場合に、制御装置は、一層適切なＰＭＶ値を計算するためにＭ０値、ＨＲｍａｘ、またはＲＭ値を変更できる。例えば、制御装置が計算したＰＭＶが-０.８である場合に、０.３になるように１次制御し、以後受信した１次フィードバックが不快感の増加を示すと＋０.５だけ増加させてＰＭＶが０.８になるように２次制御してもよい。以後、受信した２次フィードバックが快適感の増加を示す場合、現在のＰＭＶ０.８を０.３になるようにＭ０値、ＨＲmax、またはＲＭ値を調整(変更)できる。このとき、制御装置は、Ｍ０値、ＨＲmax、またはＲＭ値のうち現在の値が通常に人の基準の(平均状態情報に対応する）値と最も少ない差を有することを選択して調整(変更)できる。
【００７８】
さらに、２次フィードバックにより示すユーザー感情変化が２次不快感の増加を示す場合、制御装置は、温度調整でなく外的要因による不快感が発生したと判断し、ユーザーにお知らせ(例えば、お知らせメッセージを画面に出力するか、あるいはアラーム音をスピーカに出力）を指示する命令を生成できる。
【００７９】
制御装置が装備制御に利用する体感温度を正確に決定するためには、ユーザーの実際の発熱量を正確に決定することが重要である。したがって、制御装置が適切に装備を制御するために、発熱量の決定に利用される基本活動量での心拍数、すなわちＨＲ０を正確に決定することが要求される。
【００８０】
図８は、本発明による制御装置がＨＲ０を決定する方法の一例を示す。図８に示す一連の動作は、制御装置により所定周期ごとに反復的に実行される。
【００８１】
制御装置は、加速度センサ(またはジャイロセンサ)を用いて制御装置の動き(すなわち、ユーザーの動き)を感知できる(８００)。
【００８２】
制御装置は、所定期間で制御装置の動きが基準値以下であるか否かをチェックできる(８０５)。例えば、制御装置は、２０分間加速度センサにより感知された値が１Ｇ(じっとしている状態)以下であるか否かをチェックする。
【００８３】
所定期間で制御装置の動きが基準値以下である場合、制御装置は、ユーザーの心拍数を測定できる(８１０)。
【００８４】
制御装置は、測定した心拍数を用いてＨＲＶまたはＮＮ５０のような生体情報を獲得し、ＨＲＶまたはｐＮＮ５０が所定値以下であるか否かをチェックできる(８１５)。ユーザーのストレス状態を指示する値としてＨＲＶまたはｐＮＮ５０が所定値以下である場合、制御装置は、ストレスが少ないあるいはない状態であると判定できる。あるいは、制御装置は、ユーザーの心拍数または心拍数から類推可能なストレス情報値を用いてストレスを受けない状態を判定することもできる。
【００８５】
制御装置は、ステップ２１０で測定された心拍数に比べて既存のＨＲ０が最小であるか否かを判定できる(８２０)。
【００８６】
ステップ２１０で測定した心拍数が最小である場合、制御装置は、測定した心拍数をＨＲ０値として格納できる(８２５)。
【００８７】
図９は、本発明による制御装置がクラウドサーバである場合の具体的な制御方法のフローを示す。
【００８８】
クラウドサーバ９０４は、ユーザーにより着用されるウェアラブルデバイス９００に生体情報を要請し(９１０)、ウェアラブルデバイス９００から生体情報を受信する(９１２)。
【００８９】
あるいは、クラウドサーバ９０４は、生体情報だけでなく多様なユーザー情報を要請し(９１４)、その情報を受信する(９１６)こともできる。具体的に、クラウドサーバ９０４は、ウェアラブルデバイス９００だけでなくユーザーの室内環境または周辺センサ９００から測定されたユーザーの情報を受信することもできる。周辺センサから収集されるユーザーの情報は、例えばカメラなどから収集できるユーザーの動き及び表情情報、ガスセンサから収集される空気中の二酸化炭素量、モーションセンサから収集されるユーザーの活動量及び活動状態推定情報、音響センサ(マイク)から収集される音響情報などである。
【００９０】
このとき、クラウドサーバ９０４は、ユーザー情報に基づいてユーザーの感情状態の変化を判定し(９２２)、あるいはユーザーの活動量を分析して発熱量の計算が必要であるか否かを判定できる(９２４)。例えば、クラウドサーバ９０４は、カメラから収集されるユーザーの動きが温度に関連した身振り(例えば、手を持続的に顔の方向に振る行為、服を着たり脱いだりする行為、マスクなどを使用する行為)または変化する顔の表情からユーザーの感情状態を類推できる。さらに、クラウドサーバ９０４は、ガスセンサから収集される空気中の二酸化炭素量の変化に従ってユーザーにより発生する熱量(すなわち、発熱量）を計算してユーザーの状態変化を推定できる。他の例では、クラウドサーバ９０４は、モーションセンサにより測定されるユーザーの活動量情報に基づいてユーザーの感情変化を判断し、発熱量を計算できる。他の例で、クラウドサーバ９０４は、音響センサにより測定されるユーザーの声の大きさまたは声のトーンの高低に基づいてユーザーの感情変化を判定することもできる。
【００９１】
あるいは、クラウドサーバは、他のサーバ(外部サーバ)９０６にユーザーの個人情報を要請し（９１８）、外部サーバ９０６からユーザーの個人情報を受信することができる(９２０)。外部サーバ９０６から収集されるユーザーの個人情報は、例えば病院サーバから受信した疾病履歴、処方記録、運動能力測定情報、基礎代謝量情報、ユーザーの生体測定情報などが含まれる。
【００９２】
外部サーバ９０６は、例えば医療情報(Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｒｅｃｏｒｄ：ＥＭＲ)サーバまたは個人健康情報(Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｒｅｃｏｒｄ：ＰＨＲ)サーバであり得る。例えば、ＥＭＲは診療記録、疾病履歴、処方記録のような病院に関連した情報であり、ＰＨＲは運動能力、基礎代謝量、ユーザー生体測定情報、最大心拍数、及び最低心拍数である。診療記録が現在ユーザーの身体状態(例えば、風邪、発熱症状、血流速度の低下)を示すので、クラウドサーバ９０４は、これら状態情報を制御命令の生成または発熱量の計算に活用できる。疾病履歴はユーザーの過去疾病履歴(手術有無、免疫力低下など）を示し、クラウドサーバ９０４は、履歴情報を制御命令の生成または発熱量の計算に活用できる。処方記録はユーザーに処方した薬物情報を示し、クラウドサーバ９０４は、処方記録に基づいて薬物処方に適した温度になるように(例えば、薬物の吸収を助け、あるいはあまり速く吸収されないように調整)装備の制御命令を生成できる。運動能力情報は、基礎代謝量、ユーザー生体測定情報、最大心拍数、及び最低心拍数を示すことができる。クラウドサーバ６０４は、ＨＲmax、Ｍ０、表面積などの計算において、運動能力情報を個人化要素として利用し、ユーザーの発熱量を計算することができる。
【００９３】
クラウドサーバ９０４は、個人情報を利用してユーザーの状態変化を推定し(９２２)、制御命令を生成する(９２６)ことができる。例えば、クラウドサーバは、外部サーバから獲得したユーザーの疾病履歴に基づいて装備の制御命令を生成できる。すなわち、クラウドサーバは、ユーザーが風邪にかかる場合、快適度の調整範囲を通常より暖かい範囲(例えば、-０.２≦ＰＭＶ≦０.８)に設定できる。クラウドサーバは、ユーザーの処方記録に基づいて薬物の吸収を助けるために快適度の調整範囲を通常の調整範囲より暖かい範囲に調節されるように設定できる。他の例では、クラウドサーバは、ユーザーの運動能力測定情報に基づいてユーザーの最大心拍数を計算して発熱量の計算に活用できる。さらに、クラウドサーバは、ユーザーの基礎代謝量情報に基づいてユーザーの正確な発熱量を計算するのに基本情報として使用できる。ユーザーの身体計測情報は、ユーザーの発熱量の計算において身体表面積を求める重要な指標として活用できる。
【００９４】
本発明による技法は、家庭内で幼児をケアする場合にも使用できる。
【００９５】
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、本発明による技法が宅内で実現されるシナリオの一例を示す。
【００９６】
図１０Ａは、スマートバンドまたはスマート衣類(すなわち、制御装置)を着用している幼児が睡眠中に布団を蹴飛ばす状況を仮定する。幼児の感情が愚痴やストレス状態へ変更されることが感知される場合、制御装置は、幼児の発熱量を測定し、冷/暖房装備の温度調整を制御できる。所定時間内で幼児の状態が好転されない場合、制御装置は、幼児の保護者にお知らせメッセージを発送するようにメッセージサーバに命令を伝送し、追加的な温度調節を制御することができる。
【００９７】
図１０Ｂは、スマートバンドまたはスマート衣類(すなわち、制御装置)を着用中である幼児と大人が痛い状況を仮定する。大人の状態が快適感を示す場合であっても、幼児の状態が癇癪またはストレス状態である場合に、制御装置は、幼児の発熱量を測定し、幼児により適合した温度になるように装備に温度制御を命令するか、あるいは保護者にメッセージの発送を命令することができる。
【００９８】
図１０Ｃは、スマートバンドまたはスマート衣類(すなわち、制御装置)を着用中である幼児が痛い状況を仮定する。幼児の感情が癇癪またはストレス状態に変更されることが反復的に感知される場合、制御装置は、装備を通じて温度を制御することなく、保護者にお知らせメッセージを伝送するように装備を制御できる。
【００９９】
本発明による技法は、車両内の同乗者及び運転者の生体情報に基づいてユーザーの便宜を向上させ、あるいは運転者の居眠り運転を防止する目的のために制御することもできる。
【０１００】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明による技法が車両で実現されるシナリオの一例を示す。
【０１０１】
図１１Ａは、ウェアラブルデバイスまたはカメラを通じて各ユーザーの状態感知が可能であり、多数の搭乗者のうち１人の搭乗者の体温が上がることを感知する場合を仮定する。制御装置は、搭乗者の現在状態を感知し、否定的状態を示す搭乗者の発熱量を計算して車両内のエアコンの設定温度、風の方向、または風の強さを制御することができる。
【０１０２】
図１１Ｂは、ウェアラブルデバイスまたはカメラを通じて各ユーザーの状態感知が可能であり、運転者が居眠り運転をする場合を仮定する。制御装置は、運転者の現在状態(眠気)を感知し、否定的状態を示す搭乗者の発熱量を計算して車両内のエアコンの設定温度、風の方向、または風の強さを制御し、運転者の覚醒状態の維持のためにお知らせメッセージを視覚的/聴覚的に出力することができる。
【０１０３】
図１２は、本発明による制御装置(ウェアラブルデバイスまたはスマートフォン）の構成を示す。
【０１０４】
制御装置１２００は、生体信号を測定するセンサ部１２２０、測定された生体信号を用いて装備を制御する制御部１２０１、及び装備に制御命令を送信する通信部１２４０を含む。センサ部１２２０は、少なくとも一つのセンサを含む。例えば、センサ部１２２０は、電気皮膚反応を測定する電気皮膚反応センサ１２２１、制御装置１２００の方位変化を測定するジャイロセンサ１２２２、制御装置１２００の動きが発生するときに加速度を測定する加速度センサ１２２３、神経刺激に対する筋肉の反応を通して動きを感知する筋電図(ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ：ＥＥＧ)センサ１２２４、ユーザーの指紋を認識する指紋認識センサ１２２５、心拍を測定する心拍数センサ(ＰＰＧまたはＥＣＧ)１２２６、皮膚温度センサ１２２７、または脳波を測定する脳波センサ１２２８を含むことができる。
【０１０５】
制御部１２０１は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ)１２０５、ＧＰＵ(Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ)１２０２、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ)１２０３、及びＲＯＭ(Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ)のうち少なくとも一つを含むことができる。本発明で説明される制御装置のすべての動作は、制御部１２０１により実行されうる。理解の便宜のために、制御部１２０１と通信部１２４０が別個のモジュールで示されたが、制御部１２０１と通信部１２４０は、一つの装置で実現されてもよい。
【０１０６】
通信部１２４０は、ＷｉＦｉ通信を実行するＷｉＦｉチップ１２４１、ブルートゥース（登録商標）通信を実行するブルートゥースチップ１２４２、セルラー通信を実行する無線通信チップ１２４３、及びＮＦＣ(Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)を実行するＮＦＣチップのうち少なくとも一つを含むことができる。
【０１０７】
あるいは、制御部１２０１は、ディスプレイ部１２３０、メモリ１２５０、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ)チップ１２６０、マイクロホン１２７０、カメラ部１２８０、及びスピーカ部１２９０のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。
【０１０８】
ディスプレイ部１２３０は、ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ)またはＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ)で実現される表示パネル１２３２を含むことができる。ディスプレイ部１２３０は、制御部１２０１の制御によりユーザーに視覚的アラームメッセージを出力できる。
【０１０９】
メモリ１２５０は、制御部１２０１により獲得される生体情報、決定される状態情報、計算される発熱量、及び生成される命令などを格納する。
【０１１０】
マイクロホン１２７０は、音響情報、音声情報を受信するために使用される。
【０１１１】
カメラ部１２８０は、赤外線カメラ、または熱画像上カメラを含むことができる。カメラ部１２８０は、被写体の動きまたは外部熱を測定するのに使用され得る。
【０１１２】
スピーカ部１２９０は、制御部１２０１の制御によりユーザーに聴覚的アラームメッセージを出力できる。
【０１１３】
図１３は、本発明による制御装置がホームゲートウェイまたはクラウドサーバのような別の装置である場合の装置構成を示す。
【０１１４】
制御装置１３００は、直接に生体信号を測定せず、ユーザーにより着用されるウェアラブルデバイスまたは周辺センサから生体信号を受信できる。制御装置１３００は、受信された生体信号を用いて装備を制御する制御部１３０１、及び生体信号を受信し装備に制御命令を送信する通信部１３２０を含むことができる。本発明で説明した制御装置のすべての動作は、制御部１３０１により実行されることがわかる。理解の便宜のために、制御部１３０１と通信部１３２０が別のモジュールで示したが、制御部１３０１と通信部１３２０は、一つの装置で実現できる。
【０１１５】
制御装置１３００は、メモリ１３１０をさらに含むことができる。メモリは、通信部１３２０から受信される生体情報、制御部１４０１により決定される状態情報、計算される発熱量、及び生成される命令などを格納することができる。
【０１１６】
例えば、制御部１３０１は、通信部１３２０を制御してウェアラブルデバイスまたは周辺センサに生体情報またはユーザー情報の伝送を要請し、ウェアラブルデバイスまたは周辺センサから生体情報またはユーザー情報を受信することができる。制御部１３０１は、外部サーバから個人の付加情報(例えば、疾病履歴など）を受信できる。
【０１１７】
制御部１３０１は、受信した情報を用いてユーザーの状態変化を判断し、発熱量を計算し、あるいは装備を制御するための命令を生成できる。制御部１３０１は、通信部１３２０を制御して命令を装備に伝送できる。
【０１１８】
図１乃至図１３が示すシナリオの例示図、制御装置の制御方法の例示図、装置構成図は、本発明の権利範囲を限定するための意図がないことに留意すべきである。すなわち、図１乃至図１３に記載されたすべての構成部、または動作の段階が本発明の実施のための必須構成要素であると解析されてはならなく、一部の構成要素のみを含んでも本発明の本質を外れない範囲内で実現することができる。
【０１１９】
上記した動作は、該当プログラムコードを格納したメモリ装置を通信システムのエンティティ、機能、サーバ、ウェアラブルデバイスまたは端末装置内の任意の構成部に具備することで実現できる。すなわち、エンティティ、機能、サーバ、ウェアラブルデバイス、または端末装置の制御部は、メモリ装置内に格納されたプログラムコードをプロセッサあるいはＣＰＵにより読み出して実行することによって、上記した動作が実行可能である。
【０１２０】
本明細書で説明されるエンティティ、機能、サーバ、ウェアラブルデバイス、または端末装置の多様な構成部と、モジュールは、ハードウェア回路、例えば相補型金属酸化膜半導体(ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ)ベースの論理回路と、ファームウェアと、ソフトウェア、及び/またはハードウェアとファームウェア及び/または機械読み取り可能な媒体に挿入されるソフトウェアの組み合わせのようなハードウェア回路を利用して動作することもできる。例えば、多様な電気構造及び方法は、トランジスタ、論理ゲート、注文型半導体のような電気回路を使用して実施できる。
【０１２１】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図１】
2019509452.tif 000009
【図２】
2019509452.tif 000010
【図３】
2019509452.tif 000011
【図４】
2019509452.tif 000012
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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